2A_30.04.2020_UiSA_Drobinski
Strona 1 z 3
Nauczyciel: Krzysztof Drobinski
Przedmiot: Urządzenia i sieci analogowe.
Klasa: 2A
Temat lekcji: Elementy światłowodowe.
Data lekcji: 30.04.2020
Wprowadzenie do tematu: Dalsza część tematu o światłowodach i cechach transmisji optycznej.
Instrukcje do pracy własnej:
Praca własna: Zapoznaj się z treścią notatki załączoną do karty pracy.
Informacja zwrotna: Proszę pamiętać o pracach na które czekam.
Konto: kris.thorn@o2.pl - do 30.04.2020.
W razie innych problemów proszę o kontakt z podanym numerem telefonicznym.
2A_30.04.2020_UiSA_Drobinski
Strona 2 z 3
Temat: Elementy światłowodowe.
1. Elementy traktu światłowodowego.
Rys. 1 Ideowy schemat optycznego traktu światłowodowego.
Każdy trakt światłowodowy musi składać się z nadajnika, kabla światłowodowego oraz detektora. Jeżeli transmisja odbywa się na większe odległości nieodzownym elementem staje się wzmacniacz.
Są to zupełnie podstawowe elementy tak jak w przypadku samego światłowodu – rdzeń i płaszcz o różnych współczynnikach załamania światła.
Niemniej jednak do poprawnej pracy gwarantującej niemal bezbłędne przesyłanie informacji (sygnałów) dalece niewystarczające i wymagające jeszcze sporej grupy urządzeń towarzyszących i wspierających cały proces. Spośród nich możemy wyróżnić elementy pasywne oraz elementy aktywne.
Elementy pasywne:
Złącza: stałe i rozłączalne
Sprzęgacze
Elementy polaryzacyjne, izolatory…
Elementy aktywne:
Modulatory
Wzmacniacze
Lasery światłowodowe.
2. Sprzęgacze czy rozgałęziacze światłowodowe stają się niezbędne, gdy sygnał trzeba rozprowadzić do różnych abonentów, ponieważ pozwalają one łączyć do sieci światłowodowej wielu użytkowników.
Sprzęgacze światłowodowe są to urządzenia, które wprowadzają moc świetlną z kilku światłowodów wejściowych do jednego lub kilku światłowodów wyjściowych. Sprzęgacze albo „rozdzielają” sygnał optyczny na wiele kanałów, albo rozdzielone sygnały zbierają w jedną drogę optyczną. Parametrem charakterystycznym sprzęgaczy jest liczba portów wejściowych N i portów wyjściowych M.
Sprzęgacze możemy podzielić według konstrukcji na:
Sprzęgacze boczne
Sprzęgacze czołowe.
2A_30.04.2020_UiSA_Drobinski
Strona 3 z 3
3. Izolatory optyczne – zapobiegają powrotowi wiązki światła wyemitowanego z lasera z powrotem do wnęki rezonatora. Zadaniem izolatora jest tłumienie odbić (sygnałów powracających) oraz sygnałów rozproszonych, gdyż niekorzystnie wpływają one na pracę nadajnika optycznego i mogą nawet doprowadzić do jego uszkodzenia.
4. Modulatory – modulują światło transmitowane w światłowodzie. Modulacja pełni kluczową rolę w transmisji optycznej. Światło ciągłe, o takiej samej intensywności niezmiennej w czasie, nie niesie ze sobą żadnej informacji. Modulacja bezpośrednia nadajnika, czyli diody LED lub lasera diodowego odbywa się przez modulację prądu elektrycznego przyłożonego w kierunku przewodzenia do LED lub lasera diodowego.
Poniższy rysunek przedstawia podstawowe metody modulacji – sygnał prostokątny (on-off modulation) lub intensywność zmieniającą się w sposób ciągły między dwoma zdefiniowanymi poziomami.
Rys. Podstawowe sposoby modulacji światła.
Cyfrowa modulacja typu włącz-wyłącz może przybierać różne formy. Rys. a) przedstawia najprostszą modulację z jednakową szerokością impulsu, w której impuls oznacza logiczną „1”, zaś jego brak – logiczne
„0”. Modulacja liniowa stosowana jest w transmisji analogowej.
5. Wzmacniacze światłowodowe. Dla odcinków transmisji do np. kilku km tłumienie światłowodu często można zaniedbać, jednak przy większych odległościach stosowanie wzmacniaczy może okazać bezwzględnie
konieczne.
Klasyfikacja:
Wzmacniacza światłowodowe domieszkowane pierwiastkami ziem rzadkich, m.in. erbowy EDFA (1500- 1600nm,) PDFA (1300nm),
Optyczne wzmacniacze półprzewodnikowe SOA (400-2000nm),
Wzmacniacze Ramana,
Wzmacniacze Brillouina.
